2013年は首位のロサンゼルス・ドジャースと11ゲーム差の2位となった。ポール・ゴールドシュミットが36本で最多本塁打（パイレーツのペドロ・アルバレスと同数）、125打点で最多打点のタイトルを獲得した。

2014年は序盤からリーグ最低勝率で低迷し、シーズン途中にポール・ゴールドシュミット、ブロンソン・アローヨ、パトリック・コービンなどの主力選手が相次いで大怪我で離脱し、4年ぶりに地区最下位となってしまった。オフの12月8日にキューバから亡命したヤズマニー・トマスと6年総額6,850万ドルの大型契約を結び、球団の契約の史上最高額を更新した。

2015年1月14日に野球殿堂入りをしたランディ・ジョンソンが付けていた背番号51を永久欠番にすると発表した。オフの12月8日にザック・グレインキーと球団史上最大となる6年総額2億650万ドルの契約を締結した。

2017年は地区優勝したドジャースには11ゲーム差をつけられたものの、この年のア・リーグ東地区とナ・リーグ中地区ならば優勝でもおかしくない93勝を挙げ、ナ・リーグの第1ワイルドカードを獲得し、6年ぶりにポストシーズンへ進出。同地区3位のコロラド・ロッキーズとの対戦となったワイルドカードゲームを乱打戦の末に11対8で勝利し、ディビジョンシリーズへ進出したものの、地区優勝のドジャースに3連敗のスウィープを喫して敗退となった。オフの12月22日にオリックス・バファローズからMLB挑戦を目指した平野佳寿と2年契約を結んだ。

2018年は当時社会人野球所属していた吉川峻平と規則に抵触しながらマイナー契約を結び物議を醸した。オフの12月4日にKBOリーグからMLB移籍を目指したメリル・ケリーと2年契約を結んだ。

2019年はシーズン開幕の3月14日にNPBの横浜DeNAベイスターズと業務提携を締結した。シーズンでは6月10日の対フィラデルフィア・フィリーズ戦で、両チーム合わせて1試合13本塁打を放ち、1995年のタイガース?ホワイトソックス戦の12本を抜くMLB新記録を樹立。また、この試合でダイヤモンドバックスは初回先頭から3者連続弾を含む8本塁打を放ち球団新記録となった[3]。オフに平野がFAとなり、退団した。2023年のコービン・キャロル
2020年代

2021年4月1日のパドレスとの開幕戦でケーテル・マルテ、アズドルバル・カブレラ、ティム・ロカストロ、スティーブン・ボートがそれぞれ本塁打を記録し、開幕戦での1イニング4本塁打のMLB記録を樹立した[4]。6月17日の対ジャイアンツ戦に敗れ、ロード23連敗のMLBワースト記録を樹立[5]。8月16日にチームからタイラー・ギルバートがプレイヤー・オブ・ザ・ウィークを受賞した[6]。

2022年8月29日にMLBプロスペクトランキング全体2位のコービン・キャロルがデビュー。この年30.7ft/secの速さでMLBスプリントスピードランキング１位となった。[7] キャロルはその後オフシーズンに8年1億1100万ドルの延長契約を締結。デビューから100日未満のプレイ時間ではMLB史上最大の契約となった。[8]

この年はキャロルの他、外野手のアレク・トーマスや前年デビューを果たしたジェイク・マッカーシー等の若手有望選手を基軸とし、チームはポストシーズン復帰への再建を図った。しかしこの年は地区4位、74-88というシーズン成績で終わってしまう。

チーム再建の一環として2023年のオフシーズンにベテラン内野手のエバン・ロンゴリア、2020年ア・リーグ新人王のカイル・ルイス、NPBの東京ヤクルトスワローズから守護神のスコット・マクガフなどをFAとして契約締結。

2023年はこういったFAや若手有望選手が活躍し、レギュラーシーズン終了1日前の9月30日にワイルドカード進出が確定。2017年以来、6年ぶりのポストシーズン進出を果たした。[9] ワイルドカードではブルワーズ相手に2-0、ディビジョンシリーズでは地区優勝のドジャースを3試合スウィープ。チャンピオンシップシリーズではフィリーズ相手に最初の2戦を取られるが、4-3でシリーズ勝利を果たし、22年ぶりにナショナルリーグ優勝、およびワールドシリーズ進出が決定。チャンピオンシップシリーズMVPはケーテル・マルテが受賞。ワールドシリーズ1、2戦は1勝1敗で引き分けるもホームで3戦スウィープを喫し、レンジャーズに1勝4敗で敗北。
選手名鑑
現役選手・監督・コーチ

アリゾナ・ダイヤモンドバックス ロースター
40人ロースター監督・コーチ/他

投手

22 ローガン・アレン (Logan Allen)

55 マット・ボウマン (Matt Bowman)

50 ミゲル・カストロ (Miguel Castro)*

43 スレイド・セコーニ (Slade Cecconi)*

65 ルイス・フリアス (Luis Frias)*

23 ザック・ガレン (Zac Gallen)

37 ケビン・ジンケル (Kevin Ginkel)

47 トミー・ヘンリー (Tommy Henry)*

56 ブランドン・ヒューズ (Brandon Hughes)